1. 在BIOS設置支持網絡喚醒
大多數集成網卡都能實現網絡喚醒功能,不過需要事先進入BIOS中開啓網絡喚醒功能,不同主板的設置不一樣,以VIA 主板爲例,在BIOS中找到“OnBoard LAN”選項,將它設成“Enabled”。同時將“POWER MANAGEMENT SETUP(電源管理設置)”下的“Power On by LAN/Ring”選項設爲“Enabled”,最後將“Wake On LAN(網絡喚醒)”選項設置爲“Enabled”,設置好後保存退出。
不同系統可能還需要額外的操作才能保證網絡喚醒的可用性,以win10系統爲例:
打開設備管理器,進入網絡適配器中自己網卡的屬性設置,把相關的服務都啓用了。
2. 網絡喚醒的必備條件
- 網絡喚醒需要終端的主板和網卡支持,需要先在BIOS設置支持網絡喚醒
- 網絡喚醒要接通電源保證網卡能通電 要接網線 不能是wifi
- 如果強制關機 可能不能通過網絡喚醒來開機
- 跨交換機或者跨路由的話就有可能不支持喚醒
- 跨多層交換機的話即使ping通也未必能喚醒
- 在同一網段下進行網絡喚醒最爲省事
3. 網絡喚醒原理
這裏提到一個魔術包Magic Packet的概念,魔術包指AMD公司開發的喚醒數據包,其實是一種特定的數據格式。將喚醒魔術包發送的被喚醒機器的網卡上,具有遠程喚醒的網卡都支持這個標準,用16進製表示。
假設你的網卡物理地址爲00:15:17:53:d4:f9, 這段Magic Packet內容如下:
FFFFFFFFFFFF00151753d4f900151753d4f900151753d4f900151753d4f9
00151753d4f900151753d4f900151753d4f900151753d4f900151753d4f9
00151753d4f900151753d4f900151753d4f900151753d4f900151753d4f9
00151753d4f900151753d4f9
這段數據轉化爲二進制的數據,通過socket技術發送數據包以及目的mac和目的廣播地址,就會喚醒目的網卡,從而喚醒主機。
數據包流向圖:
當數據包被廣播到192.168.1網段之後,根據數據攜帶的mac信息匹配到具體的主機。
4. 廣播地址
這裏主要講解廣播地址的概念和計算。
所謂廣播地址指同時向網上所有的主機發送報文。
對一個既定的ip來說,其網絡地址就是主機位全換成0,廣播地址就是主機位是全換成1
例子:先把子網掩碼化成二進制,再對應的把子網掩碼後面是0的部分對着Ip地址換成0和1就是網絡地址和主機地址,比如
192.168.1.3 (地址)/255.255.255.252(掩碼) ,換算一下成二進制
11111111.11111111.11111111.111111 00 /掩碼
11000000.10101000.00000001.000000 11 /地址
掩碼後兩位是0,那麼把地址的後兩位換成0就是網絡地址,換成1就是廣播地址
那麼就是:11000000.10101000.00000001.000000 00
11000000.10101000.00000001.000000 11
把上面的二進制轉換成10進制
得到192.168.1.0是網絡地址,192.168.1.3是廣播地址。
5. java代碼-網絡喚醒
先計算被喚醒主機的廣播地址
//根據子網掩碼和ip得到主機的廣播地址
public static String getBroadcastAddress(String ip, String subnetMask){
String ipBinary = toBinary(ip);
String subnetBinary = toBinary(subnetMask);
String broadcastBinary = getBroadcastBinary(ipBinary, subnetBinary);
String wholeBroadcastBinary=spiltBinary(broadcastBinary);
return binaryToDecimal(wholeBroadcastBinary);
}
//二進制的ip字符串轉十進制
private static String binaryToDecimal(String wholeBroadcastBinary){
String[] strings = wholeBroadcastBinary.split("\\.");
StringBuilder sb = new StringBuilder(40);
for (int j = 0; j < strings.length ; j++) {
String s = Integer.valueOf(strings[j], 2).toString();
sb.append(s).append(".");
}
return sb.toString().substring(0,sb.length()-1);
}
//按8位分割二進制字符串
private static String spiltBinary(String broadcastBinary){
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(40);
char[] chars = broadcastBinary.toCharArray();
int count=0;
for (int j = 0; j < chars.length; j++) {
if (count==8){
stringBuilder.append(".");
count=0;
}
stringBuilder.append(chars[j]);
count++;
}
return stringBuilder.toString();
}
//得到廣播地址的二進制碼
private static String getBroadcastBinary(String ipBinary, String subnetBinary){
int i = subnetBinary.lastIndexOf('1');
String broadcastIPBinary = ipBinary.substring(0,i+1);
for (int j = broadcastIPBinary.length(); j < 32 ; j++) {
broadcastIPBinary=broadcastIPBinary+"1";
}
return broadcastIPBinary;
}
//轉二進制
private static String toBinary(String content){
String binaryString="";
String[] ipSplit = content.split("\\.");
for ( String split : ipSplit ) {
String s = Integer.toBinaryString(Integer.valueOf(split));
int length = s.length();
for (int i = length; i <8 ; i++) {
s="0"+s;
}
binaryString = binaryString +s;
}
return binaryString;
}
執行網絡喚醒
/**
* 喚醒主機
* @param ip 主機ip
* @param mac 主機mac
* @param subnetMask 主機子網掩碼
*/
public static void wakeUpDevice(String ip,String mac,String subnetMask){
ip=ip.trim();
mac=mac.trim();
subnetMask=subnetMask.trim();
String broadcastAddress=getBroadcastAddress(ip,subnetMask);
mac = mac.replace("-", "");
wakeBy(broadcastAddress,mac,389);
}
/**
* 網絡喚醒
* @param ip 主機ip
* @param mac 主機mac
* @param port 端口
*/
private static void wakeBy(String ip, String mac, int port) {
//構建magic魔術包
String MagicPacage = "FFFFFFFFFFFF";
for (int i = 0; i < 16; i++) {
MagicPacage += mac;
}
byte[] MPBinary = hexStr2BinArr(MagicPacage);
try {
InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(port);
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(MPBinary, MPBinary.length, address, port);
//發送udp數據包到廣播地址
socket.send(packet);
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static byte[] hexStr2BinArr(String hexString) {
String hexStr = "0123456789ABCDEF";
int len = hexString.length() / 2;
byte[] bytes = new byte[len];
byte high = 0;
byte low = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
high = (byte) ((hexStr.indexOf(hexString.charAt(2 * i))) << 4);
low = (byte) hexStr.indexOf(hexString.charAt(2 * i + 1));
bytes[i] = (byte) (high | low);
}
return bytes;
}
注意:當跨網段進行喚醒時,即發起喚醒的地址和被喚醒的目的地址不在同一個網段,是否需要做一些調整取決於你的網絡配置。我這邊的情況是,比如當50網段的服務器發送網絡喚醒魔術包到62網段,是行不通的,需要在62網關下增加ip轉發廣播ip forward-broadcast。